Устойчивость ландшафта зависит от устойчивости основных его компонентов

Основные природные компоненты ландшафта и их связи:

• Литосфера - массы горных пород, слагающих земную кору



• Тропосфера - воздушные массы нижних слоев атмосферы



• Гидросфера - вода



• Биосфера - почвы, растительность, животный мир (биота)

Связи между природными компонентами носят корреляционный характер, осуществляются в виде разномасштабных круговоротов или их частей.

Все компоненты взаимосвязаны

Компоненты в ходе взаимодействия стремятся прийти к равновесию. Изменения ландшафта, приводящие к его развитию, могут быть вызваны как внутренними причинами так и внешними.

Несмотря на то, что компоненты в ходе взаимодействия все еще стремятся прийти к равновесию, при вмешательстве человека, после прохождения предела устойчивости среды (например превышения уровня рекреационной нагрузки) естественный баланс и тем более возобновление становятся невозможными.

В первую очередь изменяется самый подвижный компонент ландшафта - БИОТА

• Животные
• Растительность
• Почвы

Лесной массив с постоянным ежедневным пребыванием и хозяйственной деятельностью человека может служить прекрасным полигоном для изучения различных стадий деградации экосистемы

Интенсивные выборочные рубки

• при которых оставляют лишь один-два вида растений, и не сохраняют подрост приводит к формированию упрощенной структуры леса

Упрощенная и однообразная структура древостоя

• приводит к изменениям во всех ярусах лесного сообщества
• исчезают все виды микроместообитаний под пологом леса
• снижается разнообразие условий под пологом леса
• уменьшается количество листового опада
• уменьшается количество растений напочвенного покрова
• уменьшается растительная подстилка

Почва уплотняется

• затрудняется доступ влаги и воздуха к корням и почвенным организмам
• повреждаются корни растений
• естественного возобновления не происходит

Количесиво растений сокращается

• уменьшается количество пор в почве
• сокращаются популяции крупных почвенных животных

Почва переуплотняется

• количество и видовой состав растений уменьшается
• процесс деградации экосистемы затрагивает уже не только нижние, но и верхние ярусы леса
• приводит к обеднению флоры и фауны

Исчезновение местных видов

• исчезают насекомые
• исчезают животные
• исчезают птицы
• исчезают растения

Деградация экосистемы

Функция самовосстановления ландшафта потеряна

Важнейшие функции растительности:

1. ПОЧВООБРАЗУЮЩАЯ ФУНКЦИЯ РАСТИТЕЛЬНСТИ:

Лесная подстилка - это строительный материал почв. Медленно разлагающиеся листья и хвоя структурируют почву, улучшая ее. В первую очередь это та органика, из которой потом получается гумус – один из важнейших компонентов почвы. Те под действием живущих в лесной подстилке микроорганизмов (бактерий) она постепенно перегнивает. Работу бактерий облегчают насекомые и их личинки, которые тоже живут в лесной подстилке и измельчают её. Таким образом - подстилка из листьев, хвои и опавших побегов — органическое удобрение, единственное органическое удобрение доступное лесным растениям.

Живой напочвенный покров. Многие представители лесного разнотравья ежегодно полностью отрастают и отмирают. Поэтому годичный прирост живого напочвенного покрова почти весь возвращается в лесную экосистему в виде отмерших частей и служит материалом для формирования гумуса.

Смешение растительных пород влияет на способность почв изменять питательный режим, например, почвоулучшающая роль лиственных пород в хвойных насаждениях:

• для улучшения условий питания можно вводить березу повислую; примесь березы будет способствовать интенсивному круговороту азота.
• липа эффективно повышает плодородие почвы путем обогащения ее верхних слоев гумусом и азотом.
• бузина красная активно способствует увеличению содержания гумуса и водорастворимых веществ; введение бузины в насаждения сосны обыкновенной является фактором обогащения почвы активными формами азота.

2. САНИРУЮЩАЯ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ФУНКЦИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Пыле-газо-защитные свойства, задержание загрязнений

наибольшее количество токсичных соединений нейтрализуют: тополь бальзамический, сирень обыкновенная , липа, ясень, дуб.

наибольшее количество пыли осаждают листовые поверхности растений: вяз шершавый, ива, клен полевой, ясень обыкновенный, бузина красная, лох узколистный, сирень обыкновенная.

Пыле-газо-защитные свойства, задержание загрязнений

в течение годичной вегетации наибольшее количество кислорода вырабатывается сиренью, осиной, ясенем, дубом, сосной, липой.

Фитонцидные свойства

Фитонциды - это природный антибиотики направленного действия, формирующийся в естественных условиях.

Растения выделяют фитонциды наиболее активно в период распускания почек и цветения. Выделение фитонцидов усиливается летом в солнечную погоду, а в пасмурную, дождливую-снижается.

Для того чтобы получить достаточную «дозу» фитонцидов, необходимо проводить в теплое время года до 1 часа в день в зоне зеленых насаждений.

Наибольшее количество фитонцидов выделяют хвойные растения: можжевельники, сосна, пихта; лиственные растения: черемуха; бузина, дуб, тополь, клен, береза, липа, шиповник, сирень; ягодные растения — малина, земляника, черника, клюква, черной смородина, вишня; травянистые многолетники – лаванда, шалфей, все мяты, душица, незабудки, календула; ромашка; череда; чистотел; ландыш.

Увлажнение воздуха, выравнивание теплового режима

Приемы размещения зеленых насаждений и их сочетания с открытыми пространствами в значительной степени определяют относительную влажность воздуха. Наибольшие результаты в создании комфортной обстановки достигаются при чередовании лиственных и хвойных деревьев и кустарников, располагаемых компактными группами, с полянами, имеющими плотный дерновый покров.

Влияние на движение воздуха, защита от ветра

Хорошие микроклиматические условия создают деревья с высокоподнятыми раскидистыми кронами; на участках предназначенных для посещений, следует максимально применять насаждения ажурной конструкции, дающие максимальное проветривание.

Ионизация воздуха

количество легких ионов особенно велико под кронами дуба красного, кленов, сосны, ели, рябины, тополя; с точки зрения полезной ионизации наиболее благоприятны смешанные хвойно-лиственные леса.

Шумо-защитные свойства

Лучший эффект снижения шума достигается при многоярусной посадке деревьев с густыми кронами, смыкающимися между собой и опушенными рядами кустарника, полностью зарывающими подкроновое пространство.

3. СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ ЭСТЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Наибольшую эстетическую оценку имеют сложные группы смешанные с деревьями и кустарниками, высокодекоративной листвой, цветами, плодами. Подбор растений позволяет существенно влиять на основные ощущения-зрение, слух, обоняние и даже на осязание. Растения благотворно влияют как цветом, так и формой; широкая цветовая гамма, ее смена в течение года, разнообразие форм кроны, стволов, ветвей, коры, листьев, цветов, плодов.

Условие сохранения устойчивости ландшафта - поддержание разнообразия растительных сообществ.

Геосистемы с резко выраженным лимитирующим фактором, обладая пониженным разнообразием имеют низкую пластичность и адаптивную устойчивость.

Понимание закономерных связей между устойчивостью отдельных экосистем и всей биосферы и сохранением присущего им биологического разнообразия получило общественное призвание и закреплено на уровне международных конвенций.

Любая система тем эффективнее справляется с нарушениями, чем выше разнообразие слагающих ее элементов.

Большей адаптивной устойчивостью, обусловленной пластичностью, обладают ландшафты с большим видовым разнообразием элементов и их способностью легко замещать друг друга.

Взаимовлияние растений входящих в состав сообществ

Клен остролистный и липа мелколистная являются прекрасными спутниками дуба черешчатого. Рябина обыкновенная-признанная сопутствующая порода для сосны обыкновенной и березы бородавчатой. Сопутствующие породы стимулируют рост главных пород корневым подгоном, горизонтальным взаимодействием крон.

Лесная подстилка

Опавшие хвоя, листья и другие отмершие части растений образуют на поверхности почвы лесную подстилку - важнейший элемент природной экосистемы.

1. Лесная подстилка - это строительный материал почв. Медленно разлагающиеся листья и хвоя структурируют почву, улучшая ее. В первую очередь это та органика, из которой потом получается гумус – один из важнейших компонентов почвы. Те под действием живущих в лесной подстилке микроорганизмов (бактерий) она постепенно пере¬гнивает. Работу бактерий облегчают насекомые и их личинки, которые тоже живут в лесной подстилке и измельчают её. Таким образом - подстилка из листьев, хвои и опавших побегов — органическое удобрение, единственное органическое удобрение доступное лесным растениям, т.к. деревья и кустарники в лесу, как правило, никто не удобряет.


2. Лесная подстилка оберегает почву от уплотнения. Из-за уплотнения почвы проводящие воздух капилляры сдавливаются. Вследствие этого нарушается процесс газообмена, и в первую очередь снижается содержание кислорода в почве. Биологическая активность почвы серьезно нарушается, в результате корни растений страдают и часто отмирают, так как задыхаются. Микоризообразующие* грибы также чувствительны к недостатку кислорода, а без них растения не смогут усваивать из почвы питательные вещества. Получается, что дерево плохо дышит, плохо пьет и получает мало питания.


3. Лесная подстилка является изолирующим слоем между атмосферным воздухом и почвой. Этот слой защищает почву от быстрого испарения влаги. Подстилка снижает контрасты перепадов температур между атмосферой и почвой, что создает комфортные условия для многих живых организмов, а также для семян растений.


4. Лесная подстилка, укрывающая слой почвы, защищает от вредного влияния ультрафиолетовых лучей, губительно действующих на микроорганизмы, большая часть которых развивается в верхних почвенных слоях.


5. Лесная подстилка обладает свойством удерживать значительное количество влаги, примерно в 1,5-2 раза больше своей массы. Таким образом, подстилка предохраняет почвы от смыва и размыва путем замедления скорости движения поверхностных вод и перевода их во внутрипочвенный сток. Погашение поверхностного стока предохраняет почвы от эрозии.

Лишенные опавшей листвы деревья в парках через 20 лет снижают прирост в 1,5-2 раза. Деревья и кустарники ослабевают, хиреют, становятся более уязвимыми для вредителей и воздействия болезней.

К уборке лесной подстилки надо подходить селективно, то есть решать вопрос для каждой зоны зеленых насаждений рассматриваемого природного объекта отдельно, учитывая все его особенности, и в первую очередь состояние напочвенного покрова.

Живой напочвенный покров

Самый нижний ярус леса - живой напочвенный покров. Он представляет собой совокупность живых трав, кустарничков, мхов и лишайников, покрывающих почву под пологом леса. Живой напочвенный покров является обязательным и полноправным компонентом лесного сообщества.

В отличие от длительно живущих деревьев, надолго отчуждающих минеральные элементы из круговорота веществ, растения нижнего яруса живут недолго. Многие представители лесного разнотравья ежегодно полностью отрастают и отмирают. Поэтому годичный прирост живого напочвенного покрова почти весь возвращается в лесную экосистему в виде отмерших частей и служит материалом для формирования гумуса.

Нижний ярус леса влияет на особенности микроклимата в почве и припочвенном слое воздуха:

- сглаживает колебания влажности почвы и припочвенного слоя воздуха, что благоприятствует прорастанию семян и развитию всходов древесных пород;

- смягчает суточные колебания температуры на поверхности почвы, сглаживается отрицательное влияние весенних и осенних заморозков;

- количество солнечной радиации, достигающей почвы, в результате отражения и поглощения ее растениями уменьшается и предотвращает ожог шейки корня всходов и подроста.

Живой напочвенный покров является основным летним кормом для многих видов птиц и мелких животных. Многие растения напочвенного покрова декоративны и повышают эстетическую ценность лесного массива, что в нашем случае очень важно, т.к. территория используется для отдыха.